前言 1
1 CK-Ⅱ型机床主轴箱产品工艺过程分析 3
2 CK-Ⅱ型数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计 5
2.1 CK-Ⅱ型数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择 5
2.2 加工参数的选择及零、部件的选用 6
2.3 计算动力部件的工作循环及行程 11
2.4 绘制机床总图时所选通用件 12
2.5 液压加紧设备 15
2.6 生产率计算卡 17
3 卧式单工位双面组合镗床传动系统图设计 18
3.1 传动系统图的一般要求 18
3.2 拟定传动系统 19
3.3传动轴齿轮强度校核设计 21
3.4润滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定 25
4 卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计 26
4.1 主轴的外形、材料 27
4.2 计算各轴的直径 27
4.3 校核主轴 28
4.4 主轴轴承的选择及其极限转数的校核 28
4.5 双轴箱润滑系统的设计 30
4.6箱体补充加工图 31
总结 32
参考文献 33
致谢 34

内容提要
目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。
双向卧式组合镗床设计主要包括卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择。卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择是组合机床的主要组成部分，是保证加工精度的关键部件。它和机床的其它部分有着及其密切的联系。因此，要求组合机床必须具有良好的刚性和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程中工件不产生位移。同时，保证工件加工的各项技术要求，要保证工件不允许的变形，提高生产率和降低生产成本，工艺性和实用性要好。
根据加工零件的加工特点，选择一面两孔作为定位基准，所以采用“一面两（孔）销的定位方法清除工件在加工时的六个自由度。为了确保定位精度和稳定性，采用三个固定支承和一个一点自动定位辅助支承。定位销采用液压驱动伸缩式定位销，液压驱动伸缩式定位销采用带防护罩的，用支承板定位系统，它用油缸经过推杆和一系列杠杆实现定位销的插入和拔出。

Summary
Currently, in the machining industry, mechanical products for mass production, modular machine tool has been widely used. Shell complex parts, machining complex, positioning of the workpiece clamping difficult to improve the processing accuracy, efficiency, ordinary machine alone is a difficult task, and in general with complex workpiece machining process, in the operation of the technology has raised higher demands, which urgently request the production of a certain number of combinations machine. This will not only improve the machining precision components and productivity, and low-cost, production cycle broken, suitable for China's economic level, education level and the level of production. More to the fierce competition for enterprises to get more profits, and enhance core competitiveness.
Two-way combination of horizontal boring machine design include horizontal single-boring machine-duplex transmission combination of the design plans and multi-axle box design, Fixture, tool-oriented design and installation of the clamping device choice. Horizontal single-boring machine-duplex transmission combination of design plans and multi-axle box design, fixture, Tool-oriented design and installation of the clamping device choice is the combination of machine tools major components, guarantee the accuracy of the processing of key components. It and other parts of the machine tool and has close ties. Therefore, the request must portfolio machine has good rigidity and sufficient clamping force, to ensure that the entire workpiece machining process does not produce displacement. Meanwhile, to ensure the workpiece machining technical requirements, and to ensure that the deformation of the workpiece impermissible, improve productivity and reduce production costs, technology and practical better.
According to the workpiece on the processing characteristics of a two-choice positioning as a benchmark, Therefore, "a two (hole) marketing methods to remove the positioning of the workpiece machining of six degrees of freedom. To ensure positioning accuracy and stability, using three fixed bearing and an automatic positioning 1:00 auxiliary support. pin using telescopic hydraulic drive pin, Hydraulic telescopic pin used with protective masks, using bearing plates positioning system, Using tanks and after putting a series of levers to achieve pin inserted and the pull-out.

3：
毕业设计（论文）任务书

课题名称粗镗CK-Ⅱ型主轴箱Ф73.5， 2-Ф58.5三孔双向卧式组合镗床设计
设计(论文)
一、课题研究的目的与主要内容
目的：通过对粗镗CK-Ⅱ型主轴箱Ф73.5， 2-Ф58.5三孔双向卧式组合镗床的设计，使学生掌握产品设计的一般步骤，提高学生的工程能力。
主要内容：（1）CK-Ⅱ型主轴箱工艺分析和组合机床总体设计。
（2）卧式单工位双面组合镗床传动系统图和卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计。

二、基本要求

⒈必须独立完成毕业设计工作。
⒉按制图标准设计粗镗CK-Ⅱ型主轴箱Ф73.5， 2-Ф58.5三孔双向卧式组合镗床装配图和有关零件图。
⒊按学院毕业设计的书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于10000字。
⒋每个学生应该完成一毕业设计有关的1500~3000的文字外文资料翻译，译文要求准确，文字流畅。
注：1、此表由指导教师填写，经各系、教研室主任审批生效；
2、此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料）
1、实习工厂专业工人师傅和专业资深指导老师各一位。
2、邵阳学院实习工厂。
3、机械与能源工程系机械设计实验室，数控加工中心实验室，主要仪器设备有：线切割加工机床，电火花成形加工机床，数控加工中心，类型较多的机械设计零件等。
4、；邵阳学院图书馆。
5、辅导老师提供的一定的指导和学生自找的有关参考文献。
四、设计（论文）进度表
1、2007.3.26~2007.4.6 搜集资料，完成开题报告。
2、2007.4.7~2007.4.17 设计方案的确定。
3、2007.4.18~2007.5.12 设计计算绘图制零件及装配图。
4、2007.5.13~2007.5.30 外文资料翻译，撰写设计说明书。
5、2007.5.31~2007.6.8 毕业设计文件打印、毕业答辩准备。
毕业设计（论文）开题报告书

课题名称粗镗CK-Ⅱ型主轴箱Ф73.5， 2-Ф58.5

三孔双向卧式组合镗床设计

一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平.

课题来源：
本次毕业设计的课题来源于生产实习，本课题属于典型的实际生产的课程设计。

目的意义：

通过该课题的研究，可使学生对在学校四年中所学的课程进行较全面的复习；使学生掌握工程设计和科研工作的内容、方法、步骤等。

国内外现状及水平：
目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。
现代组合机床作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床的不断发展。

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施
课题研究的主要内容：

1、单独完成毕业设计工作。
2、完成与毕业设计有关的1500—3000的文字的外文资料翻译，译文要求准确，文字流畅。
3、对CK-Ⅱ型主轴箱进行工艺分析。
4、按制图标准粗镗CK-Ⅱ型主轴箱Ф73.5， 2-Ф58.5三孔双向卧式组合镗床装配图和有关零件的零件图。
5、撰写10000字以上的说明书（打印稿），格式和内容符合邵阳学院的统一格式和规范要求。

准备采取的措施：

（1）对制造CK-Ⅱ型主轴箱数控机床进行现场了解。
（2）对一些类似的机械产品进行了解，通过这些了解增加对设计的深度。
（3）向有关专业老师请教。
（4）到学校图书馆查找相关的资料。

三、现有基础和具备的条件

1、实习工厂专业工人师傅和专业资深指导老师各一位。
2、邵阳学院的实习工厂。
3、机械与能源工程系设计实验室，数控加工中心实验室，主要仪器设备有：线切割加工机床，电火花成形加工机床，数控加工中心，类型较多的机械设计零件等。
4、邵阳学院图书馆。
5、个人电脑一台。

参考资料

1. 周涌明主编《毕业设计指导书》1993年11月第一版华中理工大学出版社
2. 沈阳工业大学、大连铁道学院、吉林工学院《综合机床设计》1985.9上海科学技术出版社
3. 谢家瀛主编《组合机床设计简明手册》1995年10月第三版机械工业出版社
4. 艾兴、肖诗纲编《切削用量简明手册》1995年10月第三版机械工业出版社
5. 吴宗泽、罗圣国主编《机械设计课程设计手册》1992年高等教育出版社
6. 邓文英主编《金属工艺学》第四版1992高等教育出版社
7. 曾志新、张福润《机械制造技术基础》武汉理工大学出版社
8. 何存兴、张铁华主编《液压传动与气压传动》第二版华中科技大学出版社
9. 宋殷主编《机床夹具设计》华中理工大学出版社
10. 温松明主编《互换性与测量技术基础》湖南大学出版社
11. 吴宗泽主编《机械设计》2001年（2004年重印）高等教育出版社
12. 清华大学工程图学及计算机辅助设计教研室刘朝儒、彭福荫、高政一主编《机械制图》第四版
13. 吴宗泽主编《机械设计实用手册》北京化工工业出版社1999年出版
14. 《机械设计手册》上、中、下册1979年10月北京第一版化学工业出版社
15. 杨黎明主编《新标准机械零件和刀具手册》1996年5月第一版兵器工业出版社
16. 辛一行主编《现代机械设备设计手册》北京机械工业出版社1996年出版
四、总的工作任务，进度安排以及预期结果

总的工作任务：
在毕业设计期间通过运用自己所学的理论知识和实习看到的学到的知识，在规定的时间内完成本毕业设计，并符合院教通文件与机械工程学院毕业设计细则的要求。

设计（论文）进度表：

阶段阶段内容起止时间
前期收集资料完成开题报告。 2007.3.26—2007.4.6
中期设计方案的确定 2007.4.7—2007.4.17
后期设计计算绘制零件及装配图 2007.4.18—2007.5.12
末期外文资料翻译，撰写说明书。 2007.5.13—2007.5.30
答辩准备毕业设计文件打印、毕业答辩准备 2007.5.31—2007.6.8

预期结果：
在规定时间内完成设计任务，在6月8日前把毕业设计全部搞完，希望在答辩中取得老师的好评，并能有好的表现。

三孔双向卧式组合镗床设计

内容简介：: 3：邵阳学院毕业设计（论文）任务书专业班级 03 机制本科专业学生姓名乐江学号 0340717074 课题名称粗镗型主轴箱孔双向卧式组合镗床设计设计 ( 论文 ) 起止时间 2007 年 3 月 26 日至 2007 年 6 月 8 日课题类型工程设计课题性质真实一、课题研究的目的与主要内容目的：通过对粗镗型主轴箱孔双向卧式组合镗床的设计，使学生掌握产品设计的一般步骤，提高学生的工程能力。主要内容：（ 1）型主轴箱工艺分析和组合机床总体设计。（ 2）卧式单工位双面组合镗床传动系统图和卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计。二、基本要求必须独立完成毕业设计工作。按制图标准设计粗镗型主轴箱孔双向卧式组合镗床装配图和有关零件图。按学院毕业设计的书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于 10000字。每个学生应该完成一毕业设计有关的 15003000 的文字外文资料翻译，译文要求准确，文字流畅。注： 1、此表由指导教师填写，经各系、教研室主任审批生效； 2、此表 1 式 3 份，学生、指导教师、教研室各 1 份。三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料） 1、实习工厂专业工人师傅和专业资深指导老师各一位。 2、邵阳学院实习工厂。 3、机械与能源工程系机械设计实验室，数控加工中心实验室，主要仪器设备有：线切割加工机床，电火花成形加工机床，数控加工中心，类型较多的机械设计零件等。 4、；邵阳学院图书馆。 5、辅导老师提供的一定的指导和学生自找的有关参考文献。四、设计（论文）进度表 1、集资料，完成开题报告。 2、计方案的确定。 3、设计计算绘图制零件及装配图。 4、文资料翻译，撰写设计说明书。 5、业设计文件打印、毕业答辩准备。五、教研室审批意见教研室主任（签名）年月日六、院（系）审批意见院（系）负责人（签名）单位（公章）年月日指导教师（签名）学生（签名邵阳学院毕业设计 (论文 ) 内容提要目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。双向卧式组合镗床设计主要包括卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择。卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择是组合机床的主要组成部分，是保证加工精度的关键部件。它和机床的其它部分有着及其密切的联系。因此，要求组合机床必须具有良好的刚性和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程中工件不产生位移。同时，保证工件加工的各项技术要求，要保证工件不允许的变形，提高生产率和降低生产成本，工艺性和实用性要好。根据加工零件的加工特点，选择一面两孔作为定位基准，所以采用“ 一面两（孔）销的定位方法清除工件在加工时的六个自由度。为了确保定位精度和稳定性，采用三个固定支承和一个一点自动定位辅助支承。定位销采用液压驱动伸缩式定位销，液压驱动伸缩式定位销采用带防护罩的，用支承板定位系统，它用油缸经过推杆和一系列杠杆实现定位销的插入和拔出。邵阳学院毕业设计 (论文 ) in of to is a in in of of a of s of to to of of of of of is of of of It of to to to of to of a as a a 阳学院毕业设计 (论文 ) to of of of To an 1:00 a of to 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 前言组合机床是一种专用高效自动化技术装备，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在发动机工厂， 90 年代初所采用的金属切削机床主要是组合机床自动线 (60%)、组合机床 (20%)和加工中心 (20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。现代组合机床为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近 20 年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床必须提高其柔性。在国外许多公司中，组合机床设计已普遍采用作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析 (有限元方法 )、组合机床设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在组合机床组成模块方面的系列化和通用化程度很高 (一般达 90%以上 )，使组合机床的交货期进一步缩短。目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业邵阳学院毕业设计 (论文 ) 核心竞争力。目的意义： (1)提高机床的加工精度和生产率。 (2)提高我们国家整个机械加工行业的水平和实力。 (3)减轻工人的劳动强度。 (4)降低工件成本、加工工艺难度、操作者的技术要求。毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学四年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题 ,树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。我设计的课题是：粗镗型机床主轴箱孔双向卧式组合镗床设计 . 为了做好自己的毕业设计课题，我参照资料对组合镗床的结构构造，工件的加工过程、加工工艺有了一定的了解。在老师的悉心指导下，我查阅了大量的相关设计资料，本着提高自己的动手设计能力，综合掌握自己专业的知识的精神，经过设计和讨论，终于圆满地完成了设计任务。由于本人实践经验的欠缺和知识的局限性，该夹具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。设计过程中难免出现一些错误，敬请各位领导，老师，同学提出宝贵意见和见解，本人在此表示由衷的感谢！机床生产率计算卡被加工零件图号坯种类铸件名称型粗镗车床主轴箱箱体毛坯重量材料度 200 工序名称左右面镗孔工序号序号工步名称被加工零件数加工直径度作行程削速度m/速 r/给量 mm/r 进给速度 mm/时机加工时间辅助时间共计装卸工件 1 1 1 滑台快进 85 轴箱工进 1 100 40 55 80 129 轴箱工进 2 60 35 55 80 212 滑台快退 140 双班制：台 /年。满足 6 万台 /年的要求 2 装卸工件时间取决于操作者熟练程度，本机床计算时取 1 分钟总计件工时床生产效率 /小时机床负荷率 80% 11 邵阳学院毕业设计（论文）开题报告书课题名称粗镗型主轴箱三孔双向卧式组合镗床设计学生姓名乐江 . 学号 0340717 074 院（系）、专业机械与能源系机械设计制造及其自动化指导教师曾周亮 2007 年 4 月 7 日 12 一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 . 课题来源：本次毕业设计的课题来源于生产实习，本课题属于典型的实际生产的课程设计。目的意义：通过该课题的研究，可使学生对在学校四年中所学的课程进行较全面的复习；使学生掌握工程设计和科研工作的内容、方法、步骤等。国内外现状及水平：目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。现代组合机床作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近 20 年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床的不断发展。 13 二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施课题研究的主要内容： 1、单独完成毕业设计工作。 2、完成与毕业设计有关的 1500 3000 的文字的外文资料翻译，译文要求准确，文字流畅。 3、对型主轴箱进行工艺分析。 4、按制图标准粗镗型主轴箱孔双向卧式组合镗床装配图和有关零件的零件图。 5、撰写 10000 字以上的说明书（打印稿），格式和内容符合邵阳学院的统一格式和规范要求。准备采取的措施：（ 1）对制造型主轴箱数控机床进行现场了解。（ 2）对一些类似的机械产品进行了解，通过这些了解增加对设计的深度。（ 3）向有关专业老师请教。（ 4）到学校图书馆查找相关的资料。 14 三、现有基础和具备的条件 1、实习工厂专业工人师傅和专业资深指导老师各一位。 2、邵阳学院的实习工厂。 3、机械与能源工程系设计实验室，数控加工中心实验室，主要仪器设备有：线切割加工机床，电火花成形加工机床，数控加工中心，类型较多的机械设计零件等。 4、邵阳学院图书馆。 5、个人电脑一台。参考资料 1. 周涌明主编毕业设计指导书 1993 年 11 月第一版华中理工大学出版社 2. 沈阳工业大学、大连铁道学院、吉林工学院综合机床设计海科学技术出版社 3. 谢家瀛主编组合机床设计简明手册 1995 年 10 月第三版机械工业出版社 4. 艾兴、肖诗纲编切削用量简明手册 1995 年 10 月第三版机械工业出版社 5. 吴宗泽、罗圣国主编机械设计课程设计手册 1992 年高等教育出版社 6. 邓文英主编金属工艺学第四版 1992 高等教育出版社 7. 曾志新、张福润机械制造技术基础武汉理工大学出版社 8. 何存兴、张铁华主编液压传动与气压传动第二版华中科技大学出版社 9. 宋殷主编机床夹具设计华中理工大学出版社编互换性与测量技术基础湖南大学出版社机械设计 2001 年（ 2004 年重印）高等教育出版社福荫、高政一主编机械制图第四版械设计实用手册北京化工工业出版社 1999 年出版 14.机械设计手册上、中、下册 1979 年 10 月北京第一版化学工业出版社标准机械零件和刀具手册 1996 年 5 月第一版兵器工业出版社代机械设备设计手册北京机械工业出版社 1996 年出版 15 四、总的工作任务，进度安排以及预期结果总的工作任务：在毕业设计期间通过运用自己所学的理论知识和实习看到的学到的知识，在规定的时间内完成本毕业设计，并符合院教通文件与机械工程学院毕业设计细则的要求。设计（论文）进度表：阶段阶段内容起止时间前期收集资料完成开题报告。期设计方案的确定期设计计算绘制零件及装配图期外文资料翻译，撰写说明书。辩准备毕业设计文件打印、毕业答辩准备期结果：在规定时间内完成设计任务，在 6 月 8 日前把毕业设计全部搞完，希望在答辩中取得老师的好评，并能有好的表现。 16 五、指导教师审查意见指导教师（签名）年月日六、教研室审查意见教研室主任（签名）年月日七、院（系）审查意见院（系）主任（签名）年月日备注 17 致谢毕业在即，回想四年大学生活，我真诚地感谢邵阳学院机械与能源工程系所有老师，在他们精心的培养、指导、无私的关怀与帮助下，促使我顺利完成了学业，成为一名合格的大学生。本课题在选题及研究过程中得到曾周亮老师的悉心指导。曾老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。曾老师经常通过电子邮件给我指导，并且利用节假日的休息时间当面为我解决课题研究过程的疑难问题。曾老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。在此对曾老师表示衷心的感谢。同时，我要借此机会，感谢在四年大学生活中陪我一起成长的同学，感谢你们在这过去的四年大学生活中给我带来的纯真的友情，无私的关怀和帮助。最后，向我的父亲、母亲、兄弟以及所有的亲戚朋友致谢，感谢他们对我的理解与支持。邵阳学院毕业设计 (论文 ) 目录前言 . 1 1 机床主轴箱产品工艺过程分析 . 3 2 数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计 . 5 数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择 . 5 工参数的选择及零、部件的选用 . 6 算动力部件的工作循环及行程 . 11 制机床总图时所选通用件 . 12 压加紧设备 . 15 产率计算卡 . 17 3 卧式单工位双面组合镗床传动系统图设计 . 18 动系统图的一般要求 . 18 定传动系统 . 19 动轴齿轮强度校核设计 . 21 滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定 . 25 4 卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计 . 26 轴的外形、材料 . 27 算各轴的直径 . 27 核主轴 . 28 轴轴承的选择及其极限转数的校核 . 28 轴箱润滑系统的设计 . 30 体补充加工图 . 31 总结 . 32 参考文献 . 33 致谢 . 34 32 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 课题名称粗镗机床主轴箱三孔双向卧式组合镗床设计学生姓名乐江学号 0340717074 系、专业机械与能源系机械设计制造及其自动化指导教师曾周亮职称副教授 2007 年 6 月 8 日邵阳学院毕业设计（论文）评阅表院（系）机械与能源工程系专业班级 2003 级机制本科学生姓名乐江学号 0340717074 题目粗镗型主轴箱孔双向卧式组合镗床设计一、指导教师评定（ 40%）评分项目资料查阅开题报告基本技能设计 (研究 )能力科学素养工作量成绩权值 5 4 10 12 5 4 分数指导教师评语：指导教师签字：年月日二、评阅人评定（ 30%）评分项目资料完整性编写规范设计 (论文 )质量创造性成绩权值 5 5 10 10 分数评阅人评语：评阅人签字：年月日三、答辩小组评定（ 30%）评分项目介绍表达情况答辩准备水平和工作量回答问题表现成绩论文分数 10 5 10 5 实评分答辩纪要和评语：答辩小组 (组长 )签字：年月日四、成绩统计论文评分项目及分值指导教师评定成绩（ 40%）评阅教师评定成绩（ 30%）答辩成绩（ 30%）合计实评分五、综合评定等级（按五级评定， 90分以上为优秀， 80分以上为良好， 70分以上为中等， 60分以上为及格， 60分以下为不及格。）一审评定：答辩委员会主任 (签字 )：年月日复审评定：督导组专家 (签字 )：年月日邵阳学院毕业设计（论文） 1 目录前言 . 1 1 机床主轴箱产品工艺过程分析 . 3 2 数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计 . 5 数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择 . 5 工参数的选择及零、部件的选用 . 6 算动力部件的工作循环及行程 . 11 制机床总图时所选通用件 . 12 压加紧设备 . 15 产率计算卡 . 17 3 卧式单工位双面组合镗床传动系统图设计 . 18 动系统图的一般要求 . 18 定传动系统 . 19 动轴齿轮强度校核设计 . 21 滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定 . 25 4 卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计 . 26 轴的外形、材料 . 27 算各轴的直径 . 27 核主轴 . 28 轴轴承的选择及其极限转数的校核 . 28 轴箱润滑系统的设计 . 30 体补充加工图 . 31 总结 . 32 参考文献 . 33 致谢 . 34 内容提要目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件邵阳学院毕业设计（论文） 2 的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。双向卧式组合镗床设计主要包括卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择。卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择是组合机床的主要组成部分，是保证加工精度的关键部件。它和机床的其它部分有着及其密切的联系。因此，要求组合机床必须具有良好的刚性和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程中工件不产生位移。同时，保证工件加工的各项技术要求，要保证工件不允许的变形，提高生产率和降低生产成本，工艺性和实用性要好。根据加工零件的加工特点，选择一面两孔作为定位基准，所以采用“一面两（孔）销的定位方法清除工件在加工时的六个自由度。为了确保定位精度和稳定性，采用三个固定支承和一个一点自动定位辅助支承。定位销采用液压驱动伸缩式定位销，液压驱动伸缩式定位销采用带防护罩的，用支承板定位系统，它用油缸经过推杆和一系列杠杆实现定位销的插入和拔出。 in 阳学院毕业设计（论文） 3 of to is a in in of of a of s of to to of of of of of is of of of It of to to to of to of a as a a to of of of To an 1:00 阳学院毕业设计（论文） 4 a of to 前言组合机床是一种专用高效自动化技术装备，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在发动机工厂， 90 年代初所采用的金属切削机床主要是组合机床自动线 (60%)、组合机床 (20%)和加工中心 (20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。现代组合机床为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近 20 年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床必须提高其柔性。在国外许多公司中，组合机床设计已普遍采用作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析 (有限元方法 )、组合机床设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在组合机床组成模块方面的系列化和通用化程度很高 (一般达 90%以上 )，使组合机床的交货期进一步缩短。邵阳学院毕业设计（论文） 5 目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。目的意义： (1)提高机床的加工精度和生产率。 (2)提高我们国家整个机械加工行业的水平和实力。 (3)减轻工人的劳动强度。 (4)降低工件成本、加工工艺难度、操作者的技术要求。毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学四年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题 ,树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。我设计的课题是粗镗型机床主轴箱为了做好自己的毕业设计课题，我参照资料对组合镗床的结构构造，工件的加工过程、加工工艺有了一定的了解。在老师的悉心指导下，我查阅了大量的相关设计资料，本着提高自己的动手设计能力，综合掌握自己专业的知识的精神，经过设计和讨论，终于圆满地完成了设计任务。由于本人实践经验的欠缺和知识的局限性，该夹具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。设计过程中难免出现一些错误，敬请各位领导，老师，同学提出宝贵意见和见解，本人在此表示由衷的感谢！邵阳学院毕业设计（论文） 6 1 机床主轴箱产品工艺过程分析型机床主轴箱是数控机床的主轴箱的箱体，结构如图其工艺分析如下：图型机床主轴箱的三视图模：确定造型的分型面，拔模斜度、型芯芯盒的几何尺寸、内外模浇口、直浇口的几何形状及尺寸、浇注后的缩水量等工步。木模为机械制造的第一道工序。造型：采用渗加固化剂肤腩树脂砂造型。在造型机上制造外型与泥芯，经氧化渗碳后进行脱模，在外模中下泥芯，然后经合箱，扣箱工步，制作浇口杯，冒口杯等。浇注：先进行点火，将砂型中有机原燃烧排气，设置浇冒口，将熔化温度在1400C 左右的铸铁水净化，经气孔，渣子上浮清除干净后，冷却在 1300C 左右时进行浇注。清砂：铸件冷却 1 2 小时后，开箱送入振动落砂，上清砂，除去铸件的浇冒口系统，并对坯件进行打磨去刺。退火：消除坯件凝固的内应力，加温在 350C 左右保温 4 6 小时，并随炉冷却。刷涂料：在需要加工的表面上刷上带色（红色）涂料。邵阳学院毕业设计（论文） 7 钳：以三个大孔为基准，划四周平面的加工线。龙门铣：找正工件，一次粗铣 4 5 个主轴箱体的外表面，并在箱体底平面及两侧留精刨余量。龙门刨：精刨工件底平面，使之达到图纸要求，精刨孔系两侧平面台图。摇臂钻：以钻模为夹具钻加工 8 20 孔，并钻铰 2 16 两销孔。粗镗：以卧式单工位双面组合镗床粗镗 2 大孔，并留单边加工余量精镗：以卧式单工位，双面组合镗床，精镗上述三大孔位置如图，并倒角145。钳：去除加工毛刺。检验：检查各加工平面与空的尺寸是否合图。钳：在数控主轴箱上打印标记。入库：涂防锈油，分类堆放。邵阳学院毕业设计（论文） 8 2 数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择工序采用的定位方案及其特点：本工序采用 “一面两孔 ”的定位方案，其特点为： “一面两孔 ”的定位方案，广泛用于机加工的面与面的定位，它符合六点定位的原则，但由于一面两孔中有两个圆孔面作定位基准面，易出现过定位现象，为了消除孔的大小，长度的公差，常采用以一孔为定位销，另一孔为辅助定位的削边销方法。工序应达到的技术要求：本工序加工时，必须保证的几何尺寸大孔的深度为 41小孔深度为36两孔的距离为 160孔的大小尺寸为面到孔中心高度为 200 形位公差、大孔的垂直度保证。孔之间为孔内表面粗糙度为工件的材料为 200，在生产的铸件不得有气孔，砂孔等铸造缺陷。同时保证铸件毛坯孔的加工余量为 5 工序采用的夹紧方式：适用于批量生产本工序采用液压夹紧，其特点是快捷、省力、可靠、夹紧力大。机床类型选择（即机床的布置形式）：本工序加工的孔的中心线与定位基准平行且工件两个垂直侧面上的孔系为同轴度的相互对应孔，故此在选择镗床工件时的组合机床应选用卧式单工位双面组合镗床。邵阳学院毕业设计（论文） 9 组合镗床总体设计图如图示：图组合镗床总体设计工参数的选择及零、部件的选用刀具的选择：刀具材料为硬质合金：刀具的角度选择前角 0=6，后角 0=6，主偏角 60。因为镗孔直径为 p 取镗杆直径 d 镗刀截面 1313、 1616、 1010。 15 切削用量的选择：切削用量包括 f、 v、 n。镗大孔时 v 40m/s； r。邵阳学院毕业设计（论文） 10 切削功率、扭矩、径向力、轴向力计算：在确定机床所加工时必须注意的要素：首先考虑在加工时的受力情况，才能在规定的范围内选取各种配件，以保证加工面条件要求。加工条件为镗孔、刀具材料为硬质合金而工件材料为灰铸铁周向力轴向力 .2 扭矩 T= 切削功率 P=1200 1/3（ 1901 镗时：主切削力） =5 =00（ 200 =率 :0000=向力 : f = 距 : 邵阳学院毕业设计（论文） 11 5 =大孔的主轴箱主轴 : 0 3 4 0 441 取 5于小孔： n1/n2=f2/2/4/79= r =2=0000=2 扭距 =5 =功率： P 总 =孔主轴直径： 0 8 2 0 442 本道工序导向尺寸的确定：导向装置的作用是：保证刀具的相对工件的正确位置，保证各刀具相互间的正确位置，提高刀具系统的支承刚性。本道工序因是镗孔，所以选用固定式导向装置，这种导向精度较高，可以较好邵阳学院毕业设计（论文） 12 地满足镗孔的精度要求。设装置由中间套，可换导套和压套螺钉组成。中间导套采用间隙配合。在导套磨损后，可以较为方便地更换。考虑到以上各种因素，最后选择卧式单列圆锥滚子轴承导向套（，导套内径 100中间导套采用 H7/间隙配合，可换导套采用 H7/过盈配合。轴与中间导套配研。导向长度的确定必须保证刀具刚切入工件时，已进入导套内的导向长度 L 不小于一个导向部分的直径 d，再考虑到加工完毕，退刀后，取出工件的方便，最后确定导套的长度为 260 固定导向支座与工件支承座因相距很远，使用同一支承座，其尺寸为两导套的距离为 880 选择浮动卡头、夹紧螺母、圆螺母：选用大浮动量卡头，型号均为 1 镗大孔夹紧螺母取：。 1 镗小孔夹紧螺母取：。 1 镗大孔圆螺母取 5 镗小孔圆螺母取 5 向结构的选择：导向装置的作用是：保证刀具相对工件的正确位置，保证刀具相互间的正确位置，提高刀具系统的支撑刚度。由于型数控机床主轴箱的精度要求较高，故选用固定式导向装置，此种导向装置精度较高，可以满足加工要求。此导向装置由中间套，可换导套和压套螺钉组成。如图：示。邵阳学院毕业设计（论文） 13 图导向装置结构图根据工件形状取：镗大孔 105； D 115； 1223。 1 镗小孔 65； D 75； 83。 1 其配合公差为：67757115 间隙配合 ) 67837123过盈配合 ) 65 与 105 均是在配合是配研，使之达到镗孔所能达到的位置精度。达到镗孔所要求的位置精度。镗孔， 210 1 取 8 2 取 40。 1 镗孔固定异向套顺序与镗的导向套相同。故、均与、的长度相同。邵阳学院毕业设计（论文） 14 计算动力部件的工作循环及工作行程动力部件的工作行程指加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原来的动作过程，包括快进工进快退。动力部件的进给长度： L 工进加工长 + 加工长加工部位长度（以最深孔来计算）刀具切入量。刀具的切出长度。 L 加工长 40 5 取： 10。 1 则 L 工进 5+40+10 55。动力部件快速退回长度（ L 快退） L 快退 L 工进 +L 快进为了装卸工件方便，取 L 快进 100 即 L 快退 55+100、动力部件快速退回的长度 L 快退必须保证有所有刀具均退回夹具的刀套内，而不影响工件的装卸。所绘的加工示意图： L 10+40+40 90 155即 L L 快退。则刀具可完全退回导套内，即设计合理。动力部件的总行程的确定： L 总 L 工作行程 +L 前备量 +L 后备量。 L 工作行程动力部件的工作行程，即 L 快退。 L 前备动力部件尚可调节的距离。 L 后备刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中得到所需的轴向距离。 L 工作行程 155 L 前备 30 L 后备 255 L 总 255+30+155 400。邵阳学院毕业设计（论文） 15 工作循环图如所示：图工作循环图总结：绘制加工示意图时应注意的问题：加工示意图应与机床实际加工状况一致，刀具应画在终了位置。尺寸应完整，尤其是从主轴箱端面到刀尖的轴向尺寸应完整。加工示意图上应标出各主轴的切削用量和被加工零件的图号，材料硬度，加工余量以及是否冷却液等。加工示意图上应表示加工过程的工作循环及各行程的长度。绘制机床总图时选用通用件选择动力箱型号：本说明书已算出 P 切 P 电 P 切 /k （ k 则 P 电力箱所取的型号为电动机型号为：电动机功率： P 3=4351 选择其他通用部件：液压滑台所选型号为 23 侧底座所选型号为 23 所得主轴箱宽度为 325，长度为 500，高度为 500。 45 去中间底座长度为 1250、高为 560、宽度取 630。 6 支撑台高度取 376、宽度为 560、长为 560。 6 邵阳学院毕业设计（论文） 16 液压夹具的结构设计及其液压图：如图示图液压夹具的结构设计图邵阳学院毕业设计（论文） 17 图压夹具的液压图邵阳学院毕业设计（论文） 18 液压夹紧设备油缸的向下压力 F 油 F 油 2P( 15 60 30 F 油 220(80 2000 若一边的多轴箱的刀具先接触工件，此时该边刀具切削所产生的轴向力，将对工件产生颠覆力矩，与之同时作用工件的上面，两油缸产生的正压力所形成的压力矩应与之平衡，该压力矩应大于颠覆力矩，工件才能牢固可靠地被加工，其中F 切削轴向力某一边先切削时产生的推倒工件的颠覆力。作用于工件的正压力：按作用臂力臂的比例距离计算可以得到： F 油 2000 正压力 F 油 g 2000g 力如图示：（以镗大孔为例）图工件受力图邵阳学院毕业设计（论文） 19 其中 F 切削力 F 轴向力 h 合力作用线至工件底面高度 h 200 P 300 2F 正压力 P /2 2200050 06N2=F 切 h 00 05N1不会产生颠覆现象。即所选液压设备合理。小结：（ 1）绘制机床总图时应注意的问题：机床总图要按照加工终了时的状态画出。应注明电动机型号、功率、转速、应注明动力部件的总行程。应表明液压系统和电气控制按钮等的安装位置当工件上加工部位对其中心线不对称时，而使动力部件对夹具和中心底座不对称时，应注明动力部件中心线与夹具中心线之间的偏移量。（ 2）本机床总图需要的技术要求：本机床为批量生产型主轴箱专业双面卧式组合镗床。本机床在安装调试时，其导轨水平面控制在百分之内。如镗孔：安装在主轴箱定位导柱中心轴线的同轴度控制在。本机床的夹具和工作台进给液压系统采用力工作进给速度为不小于 4mm/免油路系统产生爬行，影响工件的加工质量。本机床 20 40 机油润滑，每三年定期更换一次。本机床内表面涂上红色硝基防锈漆，其外表面涂上三遍油漆和底漆进行三次打磨，一次水磨抛光烘干后进行喷漆烤干，主色为浅绿色。本机床生产一件产品所需时间为一分钟，机床的年产量为六万台。本机床的装料高度： h 装料高多轴箱刀具中心线至多轴箱底部高度滑台滑座高度侧底座高度 254+320+560 1134 邵阳学院毕业设计（论文） 20 生产率计算卡：机床理想生产率 1的计算： 1 60/T 单 60/T 机 T 辅 T 单单件工时 T 机机加工时间（包括快进时间、快退时间、工作台直线移动或转位时间、工件装卸时间等）查表得： T 机辅机床负荷率的计算： 1 床理想的生产率 Q 24 件 /时 Q 使用单位时间的生产率（全年工时以单位工制计算，需此类机床 2 台）38 件 /时 1 79 邵阳学院毕业设计（论文） 21 3 卧式单工位双面组合镗床传动系统的设计卧式单工位双面组合镗床传动系统图如图：图主轴箱传动系统图传动系统的一般要求：（ 1）尽量用一根传动轴带动多根主轴，当齿轮中心距不符合标准时，可采用变位齿轮。（ 2）尽量避免用主轴兼传动轴。（ 3）用于粗加工主轴上的齿轮尽可能分布在第排，以减少主轴扭转变形。（ 4）主轴箱传动齿轮传动比一般单与 1/2,最佳传动比为 1 后盖内传动比大于 1/3 1/尽可能避免升速传动，若采用其传动比应小于 2,且传动比最好放在传动链的最末一、二级上，以减少功率损失。（ 5）齿轮排数的安排：不同轴上的齿轮不相碰时，可将齿轮放在箱体内的同一排上。不同轴上的齿轮与轴或轴套不相碰时，可将齿轮放在箱体内不同排上。齿轮与轴相碰时，可将齿轮放在后箱盖内。邵阳学院毕业设计（论文） 22 (6) 在拟定传动系统图时，一般采用“计算、作图和多次试凑”的方法。 (7) 动力箱齿轮一般位于多轴箱中间位置。拟定传动系统主轴箱所选用尺寸为 500500。得到驱动轴在主轴箱内距离底座高度为电动机输出转速 80r/ 镗大孔转速 28r/ 镗小孔的转速 16。 1 取动力箱齿轮 m 3 z 23。 2 齿轮传动如图示：图齿轮传动图邵阳学院毕业设计（论文） 23 444100 主 1282 )(m 44 m=2 80 n 主 4=128r/0=23 取 02 解得 9 81 222100 主 1002 )(m 22 m=2 80 n 主 2=216r/0=23 0 解得 4 Z2=56 主轴的传动齿轮获得的实际转速的核定：因为齿数必须取整数，故此在加工示意图中所确定的转速 n 与实际转速有一定的误差，但误差率不得超过 5 。即：邵阳学院毕业设计（论文） 24 理论理论实际 5 际 0/ 4/Z4=48023/4039/81 际 0/ 2/Z2=48023/4044/56 02 1 6 2 1 68 5 62 1、 2 均小于 5。齿轮设计合理。传动齿轮强度校核设计由公式计算：验证强度（最薄弱齿轮所受扭转最大） 23 11 取最大齿轮材料为 40并经调质及表面淬火。大小齿轮均选硬齿面，齿面硬度为 48 因为从齿轮传递的功率小，所选用直齿圆柱齿轮。选取 7 级精度齿轮。小齿轮 23 大齿轮 40。初选计算小齿轮传递的扭矩： 05P 1/0580 05N d 取查得查得 H( H（

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